В современной фармакологии интеллектуальная собственность составляет важнейший из активов, а ее защита — отдельная отрасль, где накоплено немало ноу-хау. Начиная работу над проектом Chematika, исследователи из Польши во главе с Бартошем Гжибовским, работающим сейчас в Южной Корее, не рассчитывали, что разработанный ими компьютерный алгоритм сможет революционизировать эту область знания. Тем не менее им, похоже, это удалось: программа легко находит стратегии синтеза сложных химических соединений, которые обходят ограничения, налагаемые соответствующими патентами. «Оказалось, что там по-прежнему остается множество лазеек, — говорит Гжибовски. — Мы смогли найти новые ретросинтетические пути, полностью обходящие патенты».
Фармакологические патенты защищают интеллектуальную собственность, не позволяя конкурентам использовать ключевые технологические решения. Эти решения призваны оптимизировать выход целевого соединения, обеспечить максимальную чистоту и снизить производственные издержки. Патент, как правило, формулируется так, чтобы исключить обходные пути, которые, даже будучи менее эффективными, все же могли бы привлечь конкурентов тем, что избавляют их от необходимости приобретать патент.
Однако польские исследователи попробовали все же поискать такие пути. Они «замораживали» ключевые элементы химического соединения, побуждая программу предлагать пусть и менее эффективные, но по-прежнему возможные с точки зрения химии пути обхода. Программу испытали на трех коммерческих препаратах. Линезолид представляет собой антибиотик из группы оксазолидинонов — так называемый антибиотик последней надежды, применяемый против устойчивых инфекций. Ситаглиптин назначается при диабете, а панобиностат — препарат противоопухолевой терапии.
В каждом из трех случаев, когда компьютерной программе разрешали выбрать путь синтеза по собственному усмотрению, она предлагала именно ту технологию, которая запатентована производителем. Но затем авторы алгоритма фиксировали некоторые атомы и химические связи, объявляя их «неприкасаемыми». В этом случае программа находила альтернативную возможность собрать требуемую молекулу из других компонентов. Выяснилось, что во всех трех рассмотренных случаях, даже когда алгоритму было запрещено трогать все части молекулы, защищенные патентом, он смог предложить практически осуществимые химические решения на основе альтернативных исходных материалов — порой неожиданных, но вполне приемлемых с экономической и технологической точек зрения.
Алгоритм Chematika может серьезно повлиять на практику патентной работы: машинный поиск альтернативных вариантов позволит формулировать патентную заявку таким образом, чтобы полностью исключить возможность обхода, делая тем самым патент неуязвимым для конкурентов.
Бартош Гжибовски тем не менее отмечает, что эта неуязвимость не абсолютна: развитие химии может привести к тому, что будут предложены пути синтеза, которые сегодня программа считает недопустимыми. Таким образом, описанный алгоритм отнюдь не ограничивает здоровую технологическую конкуренцию, движущую прогресс в области фармакологии. Более того, польские ученые полагают, что их программа, закрывая очевидные обходные пути, может подтолкнуть химиков к более активному поиску новых возможностей и подходов к органическому синтезу. Другой участник исследования, математик Петр Диттвальд, обращает внимание на то, как сотрудничество химиков и программистов приближает создание «химического искусственного интеллекта», который может найти применение не только в академических исследованиях, но и в промышленности.